基于 BIM 技术的建筑运维管理需求分析

张德海，万元虹（沈阳建筑大学， 辽宁 沈阳 110168）

0 引 言

随着我国建筑规模逐渐扩大，高层建筑和大型建筑群不断涌现。解决好运营维护阶段中的管理缺失、资源浪费等问题，对许多大型项目的日常运维进行优化管理，以提升运维管理的信息化水平，很有必要。目前，一些大型项目的运营维护工作主要呈现以下短板。

（1）现有的数据通常由运维管理人员手工录入。只有当所有所需数据收集完毕且确保其精确和完整之后，该运维管理系统才能正式投入使用，因而降低了其时效性。

（2）大多数项目缺乏对建筑运维全生命周期成本规划的理念。在设计和施工阶段没有考虑往后运维过程中如何节约时间和费用，而主要专注于如何减少前期的一次性投资，导致在运维阶段运维管理存在大量的低效率和费用浪费现象；在设计和施工阶段没有考虑运维阶段的信息需求，导致在运维阶段需要从数量庞大的资料中提取出对运维管理有用的信息，并且还要查验信息的有效性和完整性，从而大大地增加了日常运维的工作量。

互联网信息技术为建筑行业提升了信息的传递效率和互通性，不仅为综合竞争力的提升提供了可能性，而且还改变着运维管理工作的方式，促进了运维管理理念的转变。

BIM（Building Information Modeling）技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，有利于建筑工程专业技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性的特点。BIM技术被誉为建筑行业发展史上的“二次革命”，在给建筑设计、施工带来信息化革新的同时，也充分展现出其在运维中巨大的应用潜力。

1 基于 BIM 技术的建筑运维管理需求问卷调查分析

1.1 调查对象

从建筑大类的各专业中随机抽选 162 名从业者，作为本次调查问卷的调查对象。

1.2 调查方法

在参阅大量相关文献的基础上，自行完成调查问卷初设计；后经修改完善，最终成型。问卷采取选择题（包含单项选择和多项选择）、排序题和问答题的多种组合形式，主要内容包括调查对象的基本情况、对建筑运维系统的了解情况、个人认为现有运维系统存在的漏洞、建筑运维管理的需求排序及需求补充、BIM 技术应用于建筑运维管理的必要程度及其建议等。通过网络“问卷星”方式发放，累计收到 162 份完整有效的调查问卷。

1.3 统计方式

运用 SPSS17.0 统计软件统计整理数据并进行描述性统计分析。

1.4 调查结果

1.4.1 调查对象的基本情况

162 名接受问卷调查的对象，来自全国多地建筑大类中的各行业。其中：湖北 51 名（占调查对象总人数的31.48%），辽宁 45 名（占调查对象总人数的 27.78%），河北 12 名（占调查对象总人数的 7.41%），广东 12 名（占调查对象总人数的 7.41%），陕西 12 名（占调查对象总人数的 7.41%），江苏 12 名（占调查对象总人数的7.41%），云南 3 名（占调查对象总人数的 1.85%），浙江 3 名（占调查对象总人数的 1.85%），福建 3 名（占调查对象总人数的 1.85%），江西 3 名（占调查对象总人数的 1.85%），四川 3 名（占调查对象总人数的1.85%），天津 3 名（占调查对象总人数的 1.85%）；从事行业包括建筑 BIM 技术从业者 63 名（占调查对象总人数的 38.89%），管理类从业者 39 名（占调查对象总人数的 24.07%），建筑其他类从业者 36 名（占调查对象总人数的 22.22%），施工类从业者 24 名（占调查对象总人数的 14.82%）；从业时间分别为：1 年以内 24 名（占调查对象总人数的 14.81%），1 年～3 年 67 名（占调查对象总人数的 41.36%），3 年～5 年 44 名（占调查对象总人数的 27.16%），5 年～8 年 15 名（占调查对象总人数的 9.26%），8 年 以上 12 名（占调查对象总人数的7.41%）。

1.4.2 调查对象对建筑运维系统的了解情况

对这 162 名对象进行调查的结果是：51 名调查对象没听说过建筑运维系统（占调查对象总人数的 31.48%），78 名调查对象听说过建筑运维系统但不甚了解（占调查对象总人数的 48.15%），33 名调查对象了解建筑运维系统（占调查对象总人数的 20.37%）。进一步认知调查对象对建筑运维系统的了解程度，其中：111 名调查对象知道 0～1 个运维系统（占调查对象总人数的 68.52%），33名调查对象知道 2～3 个运维系统（占调查对象总人数的20.37%），18 名调查对象知道 3 个以上运维系统（占调查对象总人数的 11.11%）。

1.4.3 对现有建筑运维管理系统存在的漏洞问题的调查

采用多选题方式，对现有建筑运维管理系统存在的漏洞问题进行了调查。对这 162 名对象进行调查的结果是：有 72 名建筑行业从业者认为，管理模式存在漏洞（占调查对象总人数的 44.44%）；有 93 名建筑行业从业者认为，专业技术人才不足（占调查对象总人数的 57.41%）；有81 名建筑行业从业者认为，管理信息不全面（占调查对象总人数的 50%）；有 63 名建筑行业从业者认为，异常处理技术不完善（占调查对象总人数的 38.89%）；有 51 名建筑行业从业者认为，信息储存延迟（占调查对象总人数的31.48%）；有 72 名建筑行业从业者认为，技术支持不充足（占调查对象总人数的 44.44%）；有 42 名建筑行业从业者认为，现在运维系统存在其他缺陷（占调查对象总人数的 25.93%）。

1.4.4 建筑运维管理的需求排序及需求补充

采用多选题方式，对建筑运维系统管理的需求问题进行了调查。对这 162 名对象进行调查的结果是：99 名调查对象在建筑运维管理中有空间管理需求（占调查对象总人数的 61.11%），81 名调查对象有能源管理需求（占调查对象总人数的 50%），90 名调查对象有设备管理需求（占调查对象总人数的 55.56%），84 名调查对象有安全管理需求（占调查对象总人数的 51.85%），33 名调查对象有成本管理和时间管理等其他管理需求（占调查对象总人数的 20.37%）。

1.4.5 BIM 技术应用于建筑运维管理的必要性

对这 162 名对象进行调查的结果是：93 名调查对象表明，需要将 BIM 技术应用于建筑运维管理（57.41%）；54 名调查对象表明，可以将 BIM 技术应用于建筑运维管理中，但需求不大（33.33%）；15 名调查对象表明，完全不需要将 BIM 技术应用于建筑运维管理中（9.26%）。

1.5 BIM 技术应用于建筑运维管理系统的建议

将 BIM 技术应用于建筑运维管理，应充分发挥 BIM 技术三维可视化和信息集约化的优势，在空间、能源、安全和设备的基础上，综合考虑成本、时间和人员信息的管理需求，从而将运维管理系统的实际应用价值发挥到最大。

2 基于 BIM 技术的建筑运维管理需求

通过此次针对建筑行业从业人员的问卷调查可知，若想要更多地体现出 BIM 技术在运营维护的优化管理中的优越性，则要注重以下几种管理需求。

2.1 空间管理需求

建筑物的主要功能是为人类生产和生活提供必要的活动空间。对建筑物内部的空间规划，在前期设计阶段和施工阶段都有不同程度的完善。所谓空间管理，就是将建筑物内的整个空间按功能或者性质划分为若干个区域，在保证正常管理维修的条件下，将区域内置的设施物品所占用的空间进行合理优化，从而提高空间利用率。一方面从设计阶段的空间设计划分到施工阶段的空间优化调整，通过 BIM 技术的三维可视化优点，在前期就找出建筑物的各专业协调和部分细节问题，从而进行空间调整和优化，将有限空间发挥出最大的价值。另一方面，在建筑物的运营维护时期也会出现很多空间占用的需求。在之前的最优空间规划的基础上，对其预留空间的管理，同样具有重要意义。基于 BIM 模型所展现的建筑物具体情况出具可供选择的维护方案，并从中选择出最佳方案，是节省时间和减少费用的最优途径。

2.2 安全管理需求

从建筑物在建到后期拆除的寿命周期内，安全管理一直是工程管理的重要内容，而这一全生命周期内的运维阶段的安全管理也是必不可少的。建筑设备的正确使用和管理人员的规范操作是安全管理的根本，需要建筑设备安全使用规范、管理人员专业知识培训和严格现场实施机制来为其护航。通过分析大量的文献及安全事故的成因得知，责任划分不明确是安全事故排查中的“盲点”。应用 BIM技术将责任划分从建模时期开始就明确到个人，从而更早地强化安全意识，出现问题或安全排查时可以追踪责任到人，确保安全管理的专业性和规范性。

2.3 能源管理需求

能源管理是运维管理中的重要环节。随着计算机技术、电信与信息技术的发展，在建筑物运维阶段如何实现高效管理能源与节约能源的问题备受关注。通用类型建筑能源管理的实现，就是对照明、采暖、通风和空调的管理更倾向于根据实际需求决定操作时间。为更好地进行能源保护与监控，运维管理人员需要获取建筑物某区域内一段时间内或实时的能耗，从而在保证建筑物内所有空间的生产或生活达到一定质量水平的同时，开展节约能源工作。在 BIM 技术支持的基础上，利用其信息集约化优势，合理安排建筑物内的能源分配与控制，以提高能源利用率，减少能源浪费。

2.4 设备管理需求

建成后的建筑物相当于一个庞大的信息网络系统，其内置的每台设备、每个构件都承载着多重信息，并且构成了一个高效运作的集合体。在运营维护阶段，建筑物内各类设备的管理和维护工作至关重要。对建筑物进行运维管理，就是将建筑物内每个占据空间的设备当成建筑的生命周期内的一个元素，全面掌控其各项数据和发展方向，从而将其控制在一种最优性能且最长使用寿命的状态下。构建好 BIM 技术的族库，确保每个设备在放置于建筑模型内之前，其相关信息数据就已被录入；确保设备模型随各阶段人为参数的更改而自动调整。这将节约大量的人工记录和数据统计总结的工作时间。

2.5 其他管理需求

不同类型的建筑物满足不同的城市功能需求，在其后期的运维管理阶段所注重的需求也不尽相同。除以上几种建筑运维管理需求以外，成本管理、时间管理和人员信息管理也是建筑在运维管理阶段需要着重管控的部分。

成本管理需求着重于此阶段的价格监控。运用 BIM 技术可直接将运维管理阶段内的新增项和更改项，通过明细表的方式导出，从而减少因人工输入错误或信息更新滞后而增加成本的问题。

时间管理需求强调此阶段中的时间节点把控和记录。运用 BIM 技术能持续管理建筑物自动形成的许多过程性文件，使建筑的运维管理处于时时记录和动态更新的状态，可大大减少记录的工作量及相应的时间。

人员信息管理需求则着重于信息完善和信息共享。BIM技术发挥其信息集约化的优势，不仅可使人员信息精确定位，小到每个零件上，大到某个区域中，而且还能使信息的读取和更新更便利，从而为运维管理系统提供有力的信息支持。

3 结 语

在建筑行业对建筑生命周期中运维阶段愈加重视的大环境下，在建筑物最低运营成本的基础上发挥其最大的实际价值，是建筑运维管理的主旨。利用 BIM 技术，在合理精准建模的基础上，运用其信息集成、三维可视和协同管理的优势，满足建筑运维管理中对空间、安全、能源、设备的管理需求为主，其他管理需求为辅的各项需求，并且在后续为其提供可靠的技术支持。这项工作具有十分明显的实际意义。